Прогнозирование и оценка обстановки в чрезвычайных ситуациях мирного и военного времени с использованием компьютерных программ

Среди факторов, от которых зависит устойчивость, оперативность управления в РСЧС и ГО, одним из важнейших является прогнозирование, оценка обстановки и принятие решений по защите персонала, населения, производства в случае возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

Очаги массового поражения, возникающие при применении оружия массового поражения, а также в результате аварий, катастроф, диверсий на ядерных и химически опасных объектах, а также в случае стихийных бедствий, представляют опасность для населения и территорий, требуют быстрого выявления оценки обстановки (радиационной, химической и т. д.), уяснения ее влияния на жизнедеятельность людей, производственную деятельность для планирования и проведения мероприятий по защите, организации и ведению аварийно-спасательных и других неотложных работ (АСДНР). чрезвычайный защита население техногенный Заблаговременное прогнозирование чрезвычайных ситуаций на опасных территориях и опасных производствах, позволит заранее спланировать мероприятия по защите территорий, опасных объектов, производственного персонала и населения, проживающего на опасных территориях и вблизи опасных промышленных объектов.

Оценка радиационной обстановки при радиоактивном заражении местности является обязательным элементом, обеспечивающим обоснованные решения по защите людей. Фактическая радиационная обстановка выявляется по данным разведки на основании измерений уровней радиации после выпадения радиоактивных веществ. Радиационная разведка ведется постами радиационного и химического наблюдения, группами и звеньями радиационной и химической разведки. Оценка радиационной обстановки включает решение задач по различным вариантам действий персонала предприятий, населения, формирований, выбор оптимального варианта действий, при котором исключаются радиационные потери людей в условиях радиоактивного заражения.

Степень опасности и возможные последствия радиоактивного заражения определяются путем расчета ожидаемых доз облучения людей и сопоставления их с допустимыми нормами. Опасность поражения людей ионизирующими излучениями находится в зависимости от уровней радиации и степени защищенности людей.

Задачи по оценке радиационной обстановки могут решаться аналитическим путем, графическим, но наиболее эффективным способом является решение задач с помощью персонального компьютера по заранее разработанным программам (Баев, 1999). Решение задач с помощью компьютерных программ производится быстро, что, в конечном счете, обеспечивает оперативность принятия решений по защите населения. Программа позволяет решить ряд частных задач из комплекса, называемого оценкой радиационной обстановки, например:

• 1) рассчитать уровни радиации на определенное время после ядерного взрыва;
• 2) определить время ядерного взрыва по скорости спада уровня радиации между двумя измерениями ее с интервалом времени по выбору: 10, 15, 20, 30, 45 мин; 1; 1,5; 2; 2,5; 3 часа, когда время ядерного взрыва не известно, но для дальнейших расчетов необходимо;
• 3) определить зоны заражения в данной точке по измеренному уровню радиации и времени после взрыва в пределах от 0,1 часа до 5 суток, для оперативного определения зоны заражения, в которой находится данный объект (точка), с целью получения первого представления о степени опасности и необходимых мерах защиты людей, с указанием зоны (А или Б, или В, или Г, или вне зон), в которой находится данная точка, текстуально и графически;
• 4) определить возможные дозы облучения людей при действиях на местности, зараженной радиоактивными веществами, для исключения переоблучения людей при их нахождении (работе) на зараженной местности;
• 5) определить допустимую продолжительность пребывания (работы) людей на зараженной местности для исключения облучения людей сверх установленной дозы при их нахождении (работе) на зараженной местности в первые сутки после ядерного взрыва;
• 6) определить допустимое время начала преодоления зоны (участка) радиоактивного заражения, для исключения облучения людей сверх установленных доз при преодолении ими зон (участков) радиоактивного заражения после определения разведкой уровней радиации в нескольких точках на маршруте движения;
• 7) определить режим защиты рабочих и служащих, производственной деятельности объекта в условиях радиоактивного заражения, если рабочие и служащие работают в зданиях (КОСЛ = 7) и проживают в каменных домах (КОСЛ = 10), для исключения радиационных потерь, недопущения облучения рабочих и служащих сверх установленных доз и обеспечения производственной деятельности объекта с минимальным временем прекращения его работы в различных условиях радиоактивного заражения. Режимы защиты разработаны с учетом односменной или двухсменной работы продолжительностью 10−12 часов в сутки. При разработке режимов защиты учитывались дозы облучения за время пребывания рабочих и служащих в защитных сооружениях, производственных, административных, жилых зданиях, а также при передвижении из мест отдыха в цеха и обратно. Если на объекте несколько защитных сооружений с разными коэффициентами ослабления радиации, то задача решается отдельно для каждой группы рабочих и служащих, укрываемых в этих защитных сооружениях;
• 8) определить необходимость полной санитарной обработки людей;
• 9) определить необходимость полной дезактивации технологического оборудования цехов, складов пищевых продуктов, продовольственных кладовых, кухонь, продовольственной тары, белья, одежды, обуви, средств индивидуальной защиты, медицинского имущества, автотранспорта;
• 10) определить возможность употребления продуктов питания, воды, необходимость их дезактивации, для исключения лучевого поражения людей при их употреблении.

Оценка химической обстановки включает решение задач по определению масштабов и характера заражения ОВ, АХОВ их влияния на жизнедеятельность персонала предприятий, населения, формирований. Основными входными данными при этом являются тип и количество ОВ или АХОВ, время применения ОВ (разлива АХОВ), метеоусловия (скорость и направление ветра, температура воздуха и подстилающей поверхности, степень вертикальной устойчивости атмосферы — конвекция, изотермия, инверсия). Тип ОВ определяется разведкой, метеорологические данные поступают от постов радиационного и химического наблюдения, степень устойчивости — по данным прогноза погоды и по времени суток.

При решении задач по прогнозированию зон заражения АХОВ (программой предусмотрены — аммиак, хлор, хлорпикрин, хлорциан, фосген) при аварии на химически опасном объекте и транспорте, на экране компьютера отображаются графически и текстуально следующие данные: глубина зоны возможного заражения (км); форма зоны возможного заражения (территория, в пределах которой может перемещаться облако АХОВ) — окружность, полуокружность или сектор (показывается графически: центр окружности, полуокружности, сектора совпадает с источником заражения); угловой размер зоны (градусов) — биссектриса сектора ориентируется от источника заражения по направлению ветра; площадь зоны заражения (кв.км); зона фактического заражения (территория заражения в опасных для жизни пределах) — эллипс, располагается в зоне возможного заражения, его длина (большая ось) равна глубине зоны возможного заражения, сориентирована по направлению ветра и может перемещаться в ней в зависимости от изменения его направления и рельефа местности; площадь зоны фактического заражения (кв.км); время подхода зараженного облака к населенному пункту (объекту) с момента аварии; время (продолжительность) действия источника заражения с момента аварии (время испарения АХОВ); первые основные мероприятия по защите от АХОВ и по ликвидации последствий.

В комплекс задач по оценке химической обстановки входит определение возможных потерь людей в зоне заражения АХОВ, (из них легкой степени, средней и тяжелой степени с выходом из строя на 2−3 недели и нуждающихся в госпитализации, со смертельным исходом.), мероприятия по защите, спасению и оказанию первой помощи.

Из многочисленных очагов массового поражения, возникающих в результате разных стихийных бедствий, наиболее значительными по масштабам последствий являются очаги, образующиеся при землетрясениях и наводнениях, а также при авариях на АЭС и других объектах ядерной энергетики, на предприятиях, имеющих аварийно химически опасные вещества (АХОВ), и производствах со взрывоопасной и пожароопасной технологией (Рыбникова, 2002).

Решение задач аналитическим путем позволяет приобрести практические навыки по прогнозированию и оценке обстановки в чрезвычайных ситуациях природного (землетрясения, наводнения) и техногенного характера (аварии на взрывои пожароопасных, аварийно химически опасных объектах, на АЭС).

При землетрясении, прогнозируемые характер и степень ожидаемых разрушений на объекте могут быть определены для различных дискретных значений интенсивности в интервале от величин, вызывающих слабые разрушения подавляющего большинства зданий и сооружений, до величин, вызывающих полные их разрушения.

Масштабы наводнений зависят от высоты и продолжительности стояния опасных уровней воды, площади затопления, времени затопления и др., что должно учитываться при прогнозировании характера и степени разрушений на объекте.

При оповещении об аварии на АЭС масштаб ее, как правило, не сообщается. Очевидно это связано с отдельными трудностями в уяснении обстановки на АЭС и нежеланием возбуждать общественное мнение.

Масштаб аварии характеризуется % выхода радиоактивности от имеющейся в реакторе АЭС в окружающую среду. В условиях неопределенности выход принимается за 10%, а в случае диверсии может составить до 50%.

Возникающее при этом, обычно невидимое, облако под действием ветра и других метеоусловий перемещается и из него выпадают осадки на местность. На земной поверхности образуется район заражения, состоящий из пяти зон различной опасности (М, А, Б, В и Г), которые по форме представляются как эллипсы. Большая ось которых совпадает с направлением ветра. Максимальный размер этой оси может составить 600 км, минимальный — 30 км. Максимальная ось в 15−16 раз меньше.

В мирное время за границу района заражения принимается внешняя граница зоны М, на которой уровень радиации на один час после аварии на АЭС составляет 0,014 рад/час = 14 мрад/ч и доза радиации, которую человек может получить на этой границе за первый год после аварии, 5 рад, что допустимо по правилам радиационной безопасности.

Радиоактивные осадки, выпавшие на акватории рассеиваются в водной среде и поэтому устойчивого района заражения здесь не образуется.

С получением оповещения об аварии на АЭС следует оценить обстановку методом прогнозирования. Для этого на генеральной карте нанести место АЭС условным обозначением, написать около него время и дату аварии. От места АЭС провести ось сектора радиоактивного заражения, которая совпадает с направлением движения ветра на высоте флюгера (10−15 м). Границы сектора проводятся из места АЭС под углами 20 от его оси. В границах этого сектора располагается район радиоактивного заражения с вероятностью 90%.

Необходимо определить местоположение объекта относительно этого сектора. Следует рассчитать время подхода зараженного воздуха от АЭС до объекта. Оценка радиационной обстановки по данным разведки проводится по той же методике, как и при ядерном взрыве, но с использованием аналогичных таблиц, характеризующих закон спада радиации при аварии на АЭС.

Практический интерес представляет оценка возможной дозы излучения, которую может получить население при длительном проживании (в том числе в течение жизни) на загрязненной территории от наиболее долгоживущего гамма-активного радионуклида в аварийном выбросе.

Решение задач по прогнозированию и оценке обстановки в чрезвычайных ситуациях с помощью компьютерных программ или аналитическим путем обеспечивает оперативность принятия решений по защите, организации спасательных работ, ликвидации последствий стихийных бедствий, аварий, катастроф.